文献综述
(一)课题研究的现状及发展趋势
烟草的历史悠久，虽然很多人意识到吸烟有害健康，但是世界烟民的数量仍然非常之多，所以对于香烟的降焦减害成为热门的研究对象。近年来，有许多方法来用于降低香烟中的有害气体的吸入，比如吉绍长等人通过在香烟烟丝[1]或者滤嘴部分添加中草药成分减少人体对有害气体的吸入[2]。但即使这样加工后，传统卷烟烟气中大部分有害成分在卷烟燃烧时发生的高温裂解[3]过程中产生，并且随着温度上升，烟气中的有害成分含量随之增加[4]，滤嘴并不能起到完全阻挡的作用，所以对人体的伤害仍然很大。近年来，在世界传统卷烟的市场份额日益减少的背景下，新型烟草制品呈现快速发展趋势。新型烟草制品主要包括无烟气烟草制品、加热不燃烧卷烟和电子烟，其中由世界第一大烟草公司菲利普·莫里斯（Philip Morris）制造的“万宝路”品牌的不燃烧卷烟，是世界上最畅销的香烟品牌之一[5]。
不燃烧卷烟是以“加热不燃烧”为思路设计的低温卷烟，能使烟叶或烟草材料刚好加热到足以释放出味道的程度，而不会点燃烟叶或烟草材料[6]。电加热不燃烧卷烟利用电能对烟草进行低温加热( 300℃左右) 而不使其发生燃烧，温度对加热不燃烧卷烟释放的成分有重要影响，当热源温度在 300 ℃左右时，烟气中主要成分是甘油、丙二醇、烟碱和水分[7]。由于烟草不发生燃烧，烟气中的致癌成分含量和诱变剂含量明显降低[8]。电加热型卷烟，主要包括电加热器和电加热卷烟两部分[9]，由于电加热部分温度有几百度，所以不燃烧卷烟的滤嘴温度有60度左右，会给抽吸者的唇部带来不适。所以现在研究要在香烟滤嘴中添加一种可相变吸热的材料，来降低烟嘴的温度。
相变材料是一种在特定的温度或温度范围内，通过其自身相态的变化吸收或释放热量，从而达到特定功能的一种物质。它具有储热密度与储热能力大、热效率高且温度恒定的优点[10]。相变材料现在已广泛应用于电学、医学、军事等领域[11]，与为满足实际应用需求，理想的相变材料应综合考虑热物性、化学/物理性能以及经济性等，一般需满足以下几个方面要求：①材料的相变温度应合适，相变潜热和导热系数应足够高；②相变过程体积变化小，无过冷和相分离现象；③具有良好的热循环性和化学稳定性，不与周边材料发生副反应；④原料易得、价格便宜，且无毒、不易燃易爆。复合相变材料与单一的相变材料相比有许多优越的性能[12]，如有机-无机相变材料。有机相变材料作为固-液相变材料，在相变时存在液相泄漏问题，一般利用多孔支撑材料与相变材料复合，来解决此问题 [13]。
目前也有许多人研究制备了聚乙二醇基储能相变材料，聚乙二醇具有无刺激性、良好的相容性、吸湿性以及稳定性，易生物降解环境友好[14]，是良好的相变材料。Qian等采用真空浸渍法制备了PEG/硅藻土复合材料，使得材料的熔点为59度，熔化潜热为106.5J/g[15], Zhang等采用超声辅助溶胶-凝胶法制备了PEG/Cu/SiO2新型稳定相变材料，其熔点温度为52度，相变潜热为136.7J/g[16]。Yang等采用一步热液法制备了聚乙二醇/石墨烯气凝胶封闭相变材料，熔化热为55.25-57.57度，相变潜热为182.8J/g[17]。Fang等采用铸造成型法制备PEG/环氧树脂复合材料，其熔点为54.2度，相变潜热为132.4J/g。席国喜等采用溶液浸渍法制备PEG/埃洛石混合材料，当PEG含量为65%时，相变温度为58.7度，相变焓为105.6J/g[18]。
（二）本课题研究的研究思路和意义
本课题选取聚乙二醇(PEG)作为一种相变降温材料,添加在香烟滤嘴中，从而降低烟头的温度。聚乙二醇可以与其他材料复合制成定形相变材料，在相变前后，不发生流动[19]，并且可用于生物制药中，对人体没有伤害[20]。本课题准备寻找各种适合包覆聚乙二醇的材料，使用溶液浇筑法、浸渍法、溶胶-凝胶法等方法，使聚乙二醇与材料发生物理或化学连接，使相变功能材料分散在聚合物三维结构中，此结构有支撑作用和力学特点，不易发生泄漏，根据需要制成不同的形状，然后对所制备的复合物一一进行DSC检测，筛选出吸热效果最好的材料，最后使用吸烟机进行模拟吸烟测试，测此材料的可行性，如果可行，就可以用于不燃烧卷烟的滤嘴中。
将聚乙二醇与其他材料复合，制备成能够相变吸热并且没有液体泄漏的材料，并将之运用于不燃烧卷烟烟嘴的降温，这一研究此前并没有任何文献或专利的报导，是这篇论文的创新点所在。不燃烧卷烟通过控制对香烟的加热温度抑制了烟气中有害气体的释放，减少了烟气中醛、苯及同系物、稠环芳烃等有害成分对人体的伤害，聚乙二醇基储能相变材料加入在不燃烧卷烟的烟嘴中降低烟嘴的温度，使吸烟者在抽吸时不会感到温度过高而带来的不适感，提高吸烟的舒适度。所以该研究在降低吸烟对人体伤害的基础上，提高人们吸烟舒适度，享受吸烟过程带来身心愉悦有着十分重大的意义。
（三）参考文献
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